2019版物理新教材人教必修一学案2.4 自由落体运动 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2019版物理新教材人教必修一学案2.4 自由落体运动 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 157.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-21 09:06:57 | ||
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文档简介
第二章 匀变速直线运动的研究
2.4 自由落体运动
1．知道物体做自由落体运动的条件
2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。
3．掌握自由落体运动的特点和规律
1．地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的 的作用，所以物体会下落。
2．物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫 。这种运动只有在 的空间中才能发生；在有空气的空间中，如果空气阻力的作用 ，物体的下落也可以看成自由落体运动。
3．自由落体运动是 的匀加速直线运动。
4．自由落体运动的加速度叫做 或 。一般取值 g=_ ，在课本必修 1
中，如果没有特别说明，都按 g= 进行计算。
5．在地球上不同的地方其大小 ，一般 处较大， 处较小。
一、自由落体运动
请你按照下面的要求做一下：
1．在空气中，将一张纸片和一小铁球从同一高度释放。
2．将同一张纸片揉成团并捏紧，再与小铁球从同一高度释放。请你根据自己观察到的现象回答下面问题：
（1）纸片和小铁球，________先着地；
（2）捏紧的纸团和小铁球，______着地。
演示实验
1．拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几
个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过
来，观察这些物体下落的情况。
2．把玻璃筒里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，如图所示，再次观察物体下落的情况。
3．结论：影响落体运动快慢的因素是 的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢 。
4．自由落体运动
（1）定义：
（2）条件：
（3）实验
①如图所示，打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带，启动计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。仿照前面对小车运动的研究，测量重物下落的加速度。
②改变重物的质量，重复上面的实验。
③许许多多事实表明，自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动。
二、自由落体加速度
1．在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都________，这个加速度叫自由落体加速度，又叫________________，通常用g来表示。
2．重力加速度的方向总是________，它的大小可以通过多种方法用实验测定。
3．精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，在赤道上g最小，在两极处g最大，但它们区别不大。一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2；本书中，如果没有特别的说明，都按g=9.8m/s2进行计算。
4．在地球上的不同地方 g 值不同。
随纬度升高，重力加速度增大
三、自由落体运动的规律
1．自由落体运动是初速度为____，加速度为____的____________直线运动。
2．基本公式为
（1）v=gt
（2）x=gt2
（3）v2=2gx
3．自由落体运动也遵循匀变速直线运动的重要结论的规律
4．自由落体运动也遵循v-t图像的规律
在速度－时间图象中自由落体运动图线是一条通过原点的直线，其斜率为重力加速度的数值，即tan α＝g；图线总是经过（0，0）和（t，gt）两点。图线与横轴所围面积为位移的大小(即如图所示图中阴影部分)。利用v-t图像可以解决自由落体运动的问题。
一、单选题
1、下列各种运动中，在任何相等时间内，速度的变化不一定相等的是（ ）
A．匀速直线运动 B．自由落体运动
C．匀变速直线运动 D．变速直线运动
2、关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2
C．物体开始下落时速度为零，加速度也为零
D．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
3、一石块从楼顶自由落下，不计空气阻力，取．石块在下落过程中，第末的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
4、球 b 在球 a 正下方 20m 处，两球离地面均很高，现先将球 a 由静止释放，1 秒后球b 也由静止开始运动，不计空气阻力，则当两球在空中运动过程中两球的间距将（ ）
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大再减小 D．先减小再增大
二、多选题
5、下列说法正确的是（ ）
A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C．从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。
D．从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。
6、一物体做自由落体运动，取g=10 m/s2。该物体
A．第2 s末的速度为20 m/s
B．第2 s末的速度为40 m/s
C．第2 s内下落的距离为15 m
D．第2 s内下落的距离为25 m
三、非选择题
7、离地320m的空中自由下落下一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2 ,求：
（1）小球落地时间；
（2）小球落下一半位移时的速度。
8、一个小球从离地面180m的空中自由落下，g=10m/s2，不计空气阻力,求：
（1）经过多长时间落到地面；
（2）开始下落计时，最后一秒内的位移
一、单选题
1、关于重力加速度，下列说法正确的是：
A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B．重力加速度表示自由下落的物体速度变化的大小
C．重力加速度表示自由下落的物体速度变化的快慢
D．轻、重物体在同一地点的重力加速度不同
2、一物体自地面高H处自由下落，经时间t落地，此时速度为v，则(? ? ?)
A．时物体距地面高度为 B．物体下落时速度为
C．时物体距地面高度为 D．物体下落时速度为
3、下列关于自由落体运动的说法中(g=9.8m/s2)，正确的是（ ?）
A．下落过程中，物体每秒速度增加9.8m/s
B．物体刚下落时，速度和加速度都为零
C．物体越重，下落得越快
D．自由落体运动是一种初速度不为零的匀加速直线运动
4、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处同时自由落下，讨论在落地之前，下面几种说法中正确的是( )
A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙的大
B．下落1s末，它们的速度相等
C．各自下落1m它们的速度不相等
D．下落过程中甲的加速度比乙的大
二、多选题
5、关于自由落体运动说法正确的是（ ）
A．自由落体运动是物体不受任何力作用的运动
B．自由落体运动的加速度方向总是竖直向下
C．自由落体运动的是v正比于t2的运动
D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
6、甲、乙两个物体从同一高度先后自由下落，不计空气阻力，则从乙释放后到甲落地前这段时间内（ ）
A．甲相对乙静止
B．甲相对乙做匀速直线运动
C．甲、乙之间的距离不断增大
D．甲、乙之间的速度差不断增大
三、非选择题
7、物体自由下落，经2m的窗户用时0.4s,则物体开始下落的位置距窗户上檐的高度是多少？(g=10 m/s2 )
8、从离地面45m的空中落下一个小球（不计空气阻力），g取10m/s2，求小球：
(1)经过多长时间落到地面；
(2)下落的第1s内和最后1s内的位移分别是多少；
(3)下落时间为总时间一半时的位移.
参考答案
【实践研究】1、D；2、A；3、A；4、D；5、BD；6、AC；
7、【答案】 （1）8s（2）
【解析】
(1)由得小球落地时间为：；
(2)由可知，小球落下一半位移时的速度为：
。
8、【答案】 （1）6s（2）55m
【解析】
（1）重球做自由落体运动，故有：h=gt2
解得：t==6s
（2）从开始下落起前5秒内的位移为：h5=gt52=×10×52m=125m
最后1秒内位移为：h6=h-h5=180m-125m=55m
【课后巩固】1、C；2、C；3、A；4、B；5、BD；6、BC；
7、【答案】
【解析】
设物体经过窗户上沿的速度为，则根据位移时间公式得：
则开始下落的位置距窗户上檐的高度为：。
8、【答案】 （1）3s （2）5m，25m （3）11.25m
【解析】
(1)由自由落体的位移公式
解得：
(2)下落的第1s的位移为.
下落的最后1s即为第3s，位移为.
(3)总时间为3s，则一半的时间为1.5s，位移为.
2.4 自由落体运动
1．知道物体做自由落体运动的条件
2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。
3．掌握自由落体运动的特点和规律
1．地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的 的作用，所以物体会下落。
2．物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫 。这种运动只有在 的空间中才能发生；在有空气的空间中，如果空气阻力的作用 ，物体的下落也可以看成自由落体运动。
3．自由落体运动是 的匀加速直线运动。
4．自由落体运动的加速度叫做 或 。一般取值 g=_ ，在课本必修 1
中，如果没有特别说明，都按 g= 进行计算。
5．在地球上不同的地方其大小 ，一般 处较大， 处较小。
一、自由落体运动
请你按照下面的要求做一下：
1．在空气中，将一张纸片和一小铁球从同一高度释放。
2．将同一张纸片揉成团并捏紧，再与小铁球从同一高度释放。请你根据自己观察到的现象回答下面问题：
（1）纸片和小铁球，________先着地；
（2）捏紧的纸团和小铁球，______着地。
演示实验
1．拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几
个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过
来，观察这些物体下落的情况。
2．把玻璃筒里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，如图所示，再次观察物体下落的情况。
3．结论：影响落体运动快慢的因素是 的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢 。
4．自由落体运动
（1）定义：
（2）条件：
（3）实验
①如图所示，打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带，启动计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。仿照前面对小车运动的研究，测量重物下落的加速度。
②改变重物的质量，重复上面的实验。
③许许多多事实表明，自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动。
二、自由落体加速度
1．在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都________，这个加速度叫自由落体加速度，又叫________________，通常用g来表示。
2．重力加速度的方向总是________，它的大小可以通过多种方法用实验测定。
3．精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，在赤道上g最小，在两极处g最大，但它们区别不大。一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2；本书中，如果没有特别的说明，都按g=9.8m/s2进行计算。
4．在地球上的不同地方 g 值不同。
随纬度升高，重力加速度增大
三、自由落体运动的规律
1．自由落体运动是初速度为____，加速度为____的____________直线运动。
2．基本公式为
（1）v=gt
（2）x=gt2
（3）v2=2gx
3．自由落体运动也遵循匀变速直线运动的重要结论的规律
4．自由落体运动也遵循v-t图像的规律
在速度－时间图象中自由落体运动图线是一条通过原点的直线，其斜率为重力加速度的数值，即tan α＝g；图线总是经过（0，0）和（t，gt）两点。图线与横轴所围面积为位移的大小(即如图所示图中阴影部分)。利用v-t图像可以解决自由落体运动的问题。
一、单选题
1、下列各种运动中，在任何相等时间内，速度的变化不一定相等的是（ ）
A．匀速直线运动 B．自由落体运动
C．匀变速直线运动 D．变速直线运动
2、关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2
C．物体开始下落时速度为零，加速度也为零
D．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
3、一石块从楼顶自由落下，不计空气阻力，取．石块在下落过程中，第末的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
4、球 b 在球 a 正下方 20m 处，两球离地面均很高，现先将球 a 由静止释放，1 秒后球b 也由静止开始运动，不计空气阻力，则当两球在空中运动过程中两球的间距将（ ）
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大再减小 D．先减小再增大
二、多选题
5、下列说法正确的是（ ）
A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C．从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。
D．从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。
6、一物体做自由落体运动，取g=10 m/s2。该物体
A．第2 s末的速度为20 m/s
B．第2 s末的速度为40 m/s
C．第2 s内下落的距离为15 m
D．第2 s内下落的距离为25 m
三、非选择题
7、离地320m的空中自由下落下一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2 ,求：
（1）小球落地时间；
（2）小球落下一半位移时的速度。
8、一个小球从离地面180m的空中自由落下，g=10m/s2，不计空气阻力,求：
（1）经过多长时间落到地面；
（2）开始下落计时，最后一秒内的位移
一、单选题
1、关于重力加速度，下列说法正确的是：
A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B．重力加速度表示自由下落的物体速度变化的大小
C．重力加速度表示自由下落的物体速度变化的快慢
D．轻、重物体在同一地点的重力加速度不同
2、一物体自地面高H处自由下落，经时间t落地，此时速度为v，则(? ? ?)
A．时物体距地面高度为 B．物体下落时速度为
C．时物体距地面高度为 D．物体下落时速度为
3、下列关于自由落体运动的说法中(g=9.8m/s2)，正确的是（ ?）
A．下落过程中，物体每秒速度增加9.8m/s
B．物体刚下落时，速度和加速度都为零
C．物体越重，下落得越快
D．自由落体运动是一种初速度不为零的匀加速直线运动
4、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处同时自由落下，讨论在落地之前，下面几种说法中正确的是( )
A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙的大
B．下落1s末，它们的速度相等
C．各自下落1m它们的速度不相等
D．下落过程中甲的加速度比乙的大
二、多选题
5、关于自由落体运动说法正确的是（ ）
A．自由落体运动是物体不受任何力作用的运动
B．自由落体运动的加速度方向总是竖直向下
C．自由落体运动的是v正比于t2的运动
D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
6、甲、乙两个物体从同一高度先后自由下落，不计空气阻力，则从乙释放后到甲落地前这段时间内（ ）
A．甲相对乙静止
B．甲相对乙做匀速直线运动
C．甲、乙之间的距离不断增大
D．甲、乙之间的速度差不断增大
三、非选择题
7、物体自由下落，经2m的窗户用时0.4s,则物体开始下落的位置距窗户上檐的高度是多少？(g=10 m/s2 )
8、从离地面45m的空中落下一个小球（不计空气阻力），g取10m/s2，求小球：
(1)经过多长时间落到地面；
(2)下落的第1s内和最后1s内的位移分别是多少；
(3)下落时间为总时间一半时的位移.
参考答案
【实践研究】1、D；2、A；3、A；4、D；5、BD；6、AC；
7、【答案】 （1）8s（2）
【解析】
(1)由得小球落地时间为：；
(2)由可知，小球落下一半位移时的速度为：
。
8、【答案】 （1）6s（2）55m
【解析】
（1）重球做自由落体运动，故有：h=gt2
解得：t==6s
（2）从开始下落起前5秒内的位移为：h5=gt52=×10×52m=125m
最后1秒内位移为：h6=h-h5=180m-125m=55m
【课后巩固】1、C；2、C；3、A；4、B；5、BD；6、BC；
7、【答案】
【解析】
设物体经过窗户上沿的速度为，则根据位移时间公式得：
则开始下落的位置距窗户上檐的高度为：。
8、【答案】 （1）3s （2）5m，25m （3）11.25m
【解析】
(1)由自由落体的位移公式
解得：
(2)下落的第1s的位移为.
下落的最后1s即为第3s，位移为.
(3)总时间为3s，则一半的时间为1.5s，位移为.